基于运动控制器的多轴机械手控制系统

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1、分类号：TP241密级：公开UDC：单位代码：10424工程硕士学位论文基于运动控制器的多轴机械手控制系统侯建磊申请学位级别：硕士学位领域名称：控制工程指导教师姓名：高波职称：副教授山东科技大学二零一二年五月论文题目：基于运动控制器的多轴机械手控制系统作者姓名：侯建磊入学时间：2010年9月领域名称：控制工程研究方向：智能机器人指导教师：高波职称：副教授论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：.BASEDONMOTIONCONTROLLERFORAMULTI-AXISMANIPULATOR

2、CONTROLSYSTEMADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyHouJianleiSupervisor:Asso.Prof.GaoBoCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇工程硕士学位论文，除了所列参考文

3、献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.T

4、hedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学工程硕士学位论文摘要摘要伴随着科学的发展，运动控制器和机械手都在飞速迅猛的发展前进着，机械手由于其不受工作环境和时间限制，正被越来越多的应用于工业控制的各个领域，但是由于机械手易受多方面因素的影响，所以应用的范围还是有限的。本论文机械手的控制系统选用的是运动控制器，结合运动控制器利用电机驱动装置来控制机械手。首先，本论文介绍了运动控制

5、器和机械手的发展历程和研究现状等；整体上阐述了运动控制器的原理和结构；针对运动控制器进行了深入的分析，同时对机械手的发展进行了介绍。然后是控制系统的整体控制方案，首先设计控制系统的硬件系统，对运动控制器、驱动器、机械手、电源管理、电机的选择、电机驱动装置和传感器进行详细的分析设计，运动控制器以DSP为核心，电机驱动装置以MSP430F149为核心；软件设计方面，具体针对运动控制器和机械手控制系统进行设计：先对系统通讯结构进行了分析，然后为了区分来自运动控制器的信息，定义了帧数据协议，详细介绍了控制机械手系统的PID算法

6、和位置环的PID算法，最终在分析的基础上设计出整体系统的流程。关键词：机械手，运动控制器，DSP，MSP430F149山东科技大学工程硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofscience,themotioncontrollerandmanipulatorareintherapiddevelopmentinthefastforward.Becauseitsworkisn'tlimitedbymanipulatorenvironmentandtime,itisbeingincr

7、easinglyappliedtovariousfieldsoftheindustrialcontrol.Butthemanipulatoriseasilyaffectedbymanyfactors,sothescopeofapplicationislimited.Inthispaper,thecontrolsystemofamanipulatoristhemotioncontroller,tocontrolthemanipulatorcombinedwithPCwithmotioncontroller.Firstof

8、all,thedevelopmentcourseandthepresentresearchsituationofthemotioncontrollerandmanipulatorarecorrespondinganalyzedinthispaper,andthentheprincipleandstructureofmotionco